混凝土课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

1、混凝土结构课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计作 者 姓 名：*专业、班级 ：*学 号 ：*指 导 教 师：*设 计 时 间： 2011-6-18 河 南 理 工 大 学Henan Polytechnic University目 录1 设计条件- 1 -2 板的设计- 1 -2.1 板的计算跨度及荷载- 1 -2.1.1 确定板厚与板的计算跨度- 1 -2.1.2 次梁截面尺寸- 1 -2.1.3 板的计算跨度- 1 -2.1.4 荷载计算- 2 -2.2 计算截面的弯矩设计值及配筋- 3 -3 次梁的设计- 4 -3.1 次梁的计算跨度及荷载- 4 -3.1.1 计算跨度- 4 -3.1.2

2、 荷载计算- 4 -3.2 次梁的正截面受弯承载力及配筋计算- 5 -3.3 次梁斜截面受剪承载力及箍筋计算- 6 -4 主梁的设计- 7 -4.1 主梁的计算跨度及荷载- 7 -4.2.1 固端弯矩- 8 -支座A、B的最大负弯矩及相应的支座B、A的负弯矩计算- 9 -4.2.3 支座最大剪力- 9 -4.2.4 主梁跨中最大正弯矩- 10 -4.3 主梁正截面受弯承载力计算及配筋- 11 -4.4 主梁斜截面受剪承载力计算及配置钢筋- 12 -4.4.1 截面验算- 12 -4.4.2 配筋- 13 -4.5 主梁附加箍筋的计算- 13 -5 施工图- 14 -致 谢- 15 -参 考 书

3、 目- 16 -钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1 设计条件荷载：楼面均布活荷载标准值为7.4；形式及尺寸：整体现浇式，25000×189000；混凝土强度等级：C20；计算要求：板和次梁强度按塑性内力重分布计算，主梁强度按弹性理论计算。配筋要求：梁中受力钢筋为HRB335级钢筋，箍筋为HPB235级钢筋，吊筋采用HRB335级钢筋，板中受力钢筋为HPB235级钢筋。2 板的设计板按考虑塑性内力重分布方法计算。2.1 板的计算跨度及荷载为使结构具有较大的纵、横向刚度和整体性，采取主梁横向布置、次梁纵向布置。2.1.1 确定板厚与板的计算跨度根据板的厚度域跨度的小比值（），板厚应不小于：

4、=52.5（mm）（为板的跨度）考虑到工业建筑楼面的最小板厚要求，取板厚t =80mm。2.1.2 次梁截面尺寸h=（1/12 1/18）=（1/12 1/18）×5000=417278（mm）（为次梁跨度）取次梁梁高 h=400mm。次梁宽按b=（1/2 1/3）h=200133（mm）估算，取b=200mm。2.1.3 板的计算跨度 由P6，表1-2可知，当按塑性理论计算时板和次梁的计算跨度，边跨一般取n +，中间跨取n（为净跨度）。边跨：0=n+=2100+=1920mm中间跨： 0=n =2100200=1900mm板的几何尺寸和计算简图见图1。2.1.4 荷载计算20mm厚

5、水泥砂浆面层 0.02×20=0.40()80mm厚现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2.00()10mm天棚粉刷 0.01×18=0.18 (k N/m2)恒荷载标准值 =2.58 ()活荷载标准值 =7.40()荷载设计值 g+q =1.2×2.58+1.3×7.40=12.72 ()恒荷载分项系数为1.2，活载分项系数通常为1.4，本例题中因活荷载标准值大于4，所以活载分项系数取为1.3。=0.3220.3。2.2 计算截面的弯矩设计值及配筋取板的计算宽度为1m，按端支座是固定的五跨等跨连续板计算。中间区格板带中的中间区格B5 和B6的四

6、个周边都是与梁连接的，考虑拱作用，将弯矩设计值降低20%，边区格板B1、B2 、B3以及中间区格板带中的边区格板B4 的弯矩则不降低。取b=1000mm，h0=h-20mm=60mm（由P44知，当h100时，取h0=h-20mm），采用HPB235级钢筋，C20级混凝土，采用分离式配筋，为减少板面负钢筋（包括构造的）在施工中被踩下，都采用8，且配筋量适当放宽。0.2，故取，配筋时需满足。3，故配置支座负钢筋时，负钢筋伸出支座的距离取a=。板中受力钢筋为HPB235级钢筋，弯矩及配筋计算见表1，配筋图见图纸“板的配筋图”。表1 连续单向板按调幅法设计的截面弯矩及配筋计算表截面边/中间区格板带边

7、区格板带中间区格板带端支座边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座第一内支座中间跨中中间支座计算跨度（m）1.921.921.91.91.91.91.91.9弯矩系数1/161/141/111/161/141/111/161/14弯矩2.933.354.172.873.283.342.302.26截面抵抗矩系数0.0850.0970.1210.0830.0950.0970.0660.0760.0890.1020.1300.0870.1000.1020.0690.079计算配筋面积243280354238274280189217选用钢筋81406858140685814081406858140实际配筋

8、面积359333359333359359333359配筋率=0.236（%）0.5980.5550.5980.5550.5980.5980.5550.598注： =1.0，=1.0，b=1000mm，=80-20=60 mm ，=9.6， =210，配筋及实际配筋面积查P206，附表19。3 次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。3.1 次梁的计算跨度及荷载3.1.1 计算跨度主梁高h=（1/8 1/14）=（1/8 1/14）×6300=788450，取h=650mm；主梁宽b=（1/2 1/3）h=325217，取b=250mm。次梁两端与边梁整体连接，由P6，表1-2可知

9、，当按塑性理论计算时板和次梁的计算跨度，边跨一般取n +，中间跨取n（为净跨度）。则次梁的计算跨度为：边跨：0=n+=5000+=4795mm中间跨：0=n=5000250=4750mm平均跨度 =4772.5mm跨度差 10%可按等跨连续梁计算。次梁截面几何尺寸、支承情况及计算简图见图2。3.1.2 荷载计算由板传来的恒载 2.58×2.1=5.42(kN/m)次梁自重 （0.40.08）×0.2×25=1.6(kN/m)次梁梁侧抹灰 （0.40.08）×2×0.015×17=0.16(kN/m)恒荷载标准值 =7.18(kN/m)

10、活荷载标准值 =7.4×2.1=15.54(kN/m)荷载设计值 g+q =1.2×7.18+1.3×15.54=28.82(kN/m)恒荷载分项系数为1.2，活载分项系数通常为1.4，本例题中因活荷载标准值大于4，所以活载分项系数取为1.3。=0.430.3。次梁的计算简图如图2所示：3.2 次梁的正截面受弯承载力及配筋计算次梁跨中按T形截面进行正截面承载力计算，因=80/365=0.2190.1，故不需按翼缘高度考虑，其翼缘宽度取下面两者中较小者。=1.59m=b+=0.2+1.9=2.1m取=1.59m判别各跨中截面属于哪一类T形截面，取h0 = 400-3

11、5=365（mm），则=9.6×1590×80×（365）=396.864(kN·m) 47.33kN·m（边跨跨中弯矩）故各跨中截面均属于第一类T形截面。0.2，故取，配筋时需满足。支座截面按矩形截面计算。3，故配置支座负钢筋时，负钢筋伸出支座的距离取a=。梁中受力钢筋为HRB335级钢筋，次梁正截面承载力计算见表2。配筋图见图纸“次梁的配筋图”。表2 次梁正截面受弯承载力计算及配筋计算表截面端支座边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座计算跨度（m）4.7954.7954.7954.7504.750弯矩系数1/241/141/111/161/14

12、弯矩27.6147.3360.2440.6446.45200×3651590×365200×3651590×365200×365截面抵抗矩系数或0.1080.0230.2360.020.1820.1140.0240.2730.020.202计算配筋面积267437637375472选用钢筋114（直）116（弯）214（直）116（弯）218（直）116（弯）116（直）116（弯）214（直）116（弯）实际配筋面积355509.1710.1402509.1配筋率=0.2（%）0.4860.6970.9730.5510.697注： =1.0，

13、=1.0， ，=9.6， =300，配筋及实际配筋面积查P206，附表19。3.3 次梁斜截面受剪承载力及箍筋计算梁与梁整体连接，由P12，表1.4可查得vb 。端支座剪力设计值：VA =vb (g+q) 0=0.50×28.82×4.795=69.10kN第一内支座左侧截面剪力设计值：VB,L=vb (g+q) 0=0.55×28.82×4.795=76.01kN第一内支座右侧截面以及中间支座的两侧截面的剪力设计值：VB,R=vb (g+q) 0=0.55×28.82×4.75=75.29kN核算截面尺寸： 0.25fcbh0=0.

14、25×9.6×200×365=175.2kN 76.01kN（符合要求）又 0.7 ft bh0=0.7×1.10×200×365=56.21kN76.01kN故需配置受剪钢筋且 sv=Asv /（bs）sv，min=0.24 ft/ fyv=0.24×1.10/210=0.126%设只配双肢箍筋，不配弯起钢筋V0.7 ft bh0 +1.25 fyv Asv h0/s Asv /（bs）=0.103×1020.126%故按照Asv /（bs）=0.126%配筋，设箍筋间距s=200mm，则单肢箍筋所需截面面积：A

15、sv1 =25.2mm2拟采用6200，实际Asv1=28.3mm2。4 主梁的设计4.1 主梁的计算跨度及荷载由P5，式1.4、1.5可知，当按弹性理论计算时，当边跨端支座为固端支座时，边跨和中间的计算跨度跨0都取为支座中到中，即：边跨 0=n +=6300+=6300（mm）中间跨 0=n +b=6300（mm）为等跨连续梁。由次梁传来的恒载 7.18×5=35.9(kN)主梁自重（折算为集中荷载） （0.650.08）×0.25×2.1×25=7.48(kN)主梁梁侧抹灰（折算为集中荷载）（0.650.08）×2×0.015&#

16、215;17×2.1=0.61(kN)恒荷载标准值 =44(kN)活荷载标准值 =5×15.54=77.7(kN)恒荷载设计值 g=1.2×44=52.8(kN)活荷载设计值 q =1.3×77.7=101.01(kN)总荷载设计值 g+q=153.81(kN)恒荷载分项系数为1.2，活载分项系数通常为1.4，本例题中因活荷载标准值大于4，所以活载分项系数取为1.3。=0.520.3。主梁的截面几何尺寸、支承情况、计算简图如图3所示：4.2 主梁的内力计算按端支座是固定的三跨等截面连续梁计算，故采用实用弯矩分配法计算。4.2.1 固端弯矩恒 =g（1）=

17、52.8×2.1×=73.92kN·m总 = (g+q)（1）=153.81×2.1×=215.334kN·m支座A、B的最大负弯矩及相应的支座B、A的负弯矩计算（注：计算MB和MA是为了求支座最大剪力），如图4所示。6.3m6.3m6.3mA 布载B 布载 不布载 分配系数0.50.5 0.50.5215.334 215.334215.334 215.33473.92 73.92分传弯矩107.66735.353 036.96相加弯矩之和107.667250.687 215.33436.96分配弯矩71.5171.51 89.187

18、89.187传递弯矩35.75544.594支座弯矩179.579 179.177179.177 126.147126.147 29.326图4 主梁支座最大负弯矩MA、MB 及相应的MB和MA的计算以上求得的是B支座的支座中心处的弯矩值，由P7，式（1.10）知B支座边缘截面弯矩设计值为：MB=MB，max(g+q) =179.177+153.81×=148.415kN·m同理MA=179.579+153.81×= 148.817kN·m4.2.3 支座最大剪力支座A右截面最大剪力VA，max=+153.81=153.87 kN支座B左截面最大剪力VB

19、l，max=+153.81=153.75 kN支座B右截面最大剪力VBr，max=+153.81=162.23 kN4.2.4 主梁跨中最大正弯矩 （a）边跨跨中最大正弯矩 先用实用弯矩分配法算出与边跨跨中截面最大正弯矩相对应的支座负弯矩值，如图5所示。6.3m6.3m6.3mA 布载B 布载 不布载 分配系数0.50.5 0.50.5215.334 215.33473.92 73.92215.334 215.334分传弯矩107.66735.353 相加弯矩之和107.66738.567 分配弯矩34.5534.55 传递弯矩17.275支座弯矩232.609 73.11773.117 图5

20、 与边跨跨中最大正弯矩相对应的支座负弯矩的计算 边跨跨中最大正弯矩发生在B支座左侧第一个集中荷载处，其值为 MAB，max=（153.81）×2.173.117=196.72 kN·m（b）中间跨中最大正弯矩先用实用弯矩分配法算出与中间跨中截面最大正弯矩相对应的B支座负弯矩值，如图6所示。6.3m6.3m6.3mA 不布载B 布载 布载 分配系数0.50.5 0.50.573.92 73.92215.334 215.33473.92 73.92分传弯矩36.9635.354 相加弯矩之和36.96250.688 分配弯矩106.864106.864 传递弯矩53.432支座

21、弯矩20.488 143.824143.824 图6 与中间跨跨中最大正弯矩相对应的B支座负弯矩值的计算故中间跨跨中最大正弯矩=153.81×2.1143.824=179.177 kN·m4.3 主梁正截面受弯承载力计算及配筋主梁跨中按T形截面进行正截面承载力计算，因=80/615=0.130.1，故不需按翼缘高度考虑，其翼缘宽度取下面两者中较小者。=2.1m=b+=0.25+4.75=5m取=2.1m判别各跨中截面属于哪一类T形截面，跨中取h0 = 65035=615（mm），则=9.6×2100×80×（615）=927.36(kN

22、3;m) 196.72 kN·m（边跨跨中弯矩）故各跨中截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算。在计算主梁支座配筋时，考虑到板、次梁、及主梁承受负弯矩的钢筋相互重叠，使主梁的截面有效高度有所减小。因此，计算主梁支座负钢筋时，其截面有效高度h0 = 65060=590（mm）（假设布置一排钢筋）。0.2，故取，配筋时需满足。3，故配置支座负钢筋时，负钢筋伸出支座的距离取a=。梁中受力钢筋为HRB335级钢筋，主梁正截面承载力计算见表3。配筋图见图纸“主梁的配筋图”。表3 主梁正截面受弯承载力计算及配筋计算表截面支座A边跨跨中支座B中间跨中弯矩M148.817196.72148

23、.415179.177250×5902100×615250×5902100×615截面抵抗矩系数或0.1780.0260.1770.0230.1980.0260.1970.024计算配筋面积9331080930983选用钢筋222（直）122（弯）222（直）122（弯）222（直）122（弯）222（直）122（弯）实际配筋面积1140114011401140配筋率=0.2（%）0.773.0.7410.773.0.741注： =1.0，=1.0， ，=9.6， =300，配筋及实际配筋面积查P206，附表19。由计算结果可知，主梁中受力钢筋为322，可采用单排布置，与前边假设相符。4.4 主梁斜截面受剪承载力计算及配置钢筋4.4.1 截面验算 0.25 fc bh0=0.25×9.6×250×590=354 kN VBr，max=161.08 kN（符合要求）又 0.7 ft bh0=0.7×1.10×250×590=113.6 kNVBr，max=161.08 kN，故需配